如圖所示，兩根足夠長的金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距離為L，電阻不計．在導軌上端並接兩個額定功率均為P、...

問題詳情：

如圖所示，兩根足夠長的金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距離為L，電阻不計．在導軌上端並接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡．整個系統置於勻強磁場中，磁感應強度方向與導軌所在平面垂直．現將一質量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放，金屬棒下落過程中保持水平，且與導軌接觸良好．已知某時刻後兩燈泡保持正常發光．重力加速度為g.求：

(1)磁感應強度的大小；

(2)燈泡正常發光時導體棒的運動速率．

【回答】

 (1)設小燈泡的額定電流為I0，有

P＝IR

由題意知，在金屬棒沿導軌豎直下落的某時刻後，兩小燈泡保持正常發光，流經MN的電流為I＝2I0

此時金屬棒MN所受的重力和安培力大小相等，下落的速度達到最大值，有mg＝ILB，聯立解得B＝.

(2)設燈泡正常發光時，導體棒的速率為v，由電磁感應定律與歐姆定律得E＝BLv，E＝RI0

聯立得v＝.

*：(1)　(2)

知識點：專題八 電磁感應

題型：計算題